نانوکامپوزیت تنگستوفسفریک اسید/کائولینیت برای کاربردهای کاتالیستی، فوتوکاتالیستی و سونوکاتالیستی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده شیمی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

چکیده

در این تحقیق، تنگستوفسفریک اسید با استفاده از روش اشباع‌سازی بر روی کائولینیت قرار گرفت. این نمونه توسط روش‌های دستگاهی پراش اشعه ایکس (XRD)، طیف‌سنج مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مجهز به آنالیز تفرق انرژی اشعه ایکس (EDX) شناسائی شد. نتایج تصویر SEM‌ نشان داد که تنگستوفسفریک اسید/کائولینیت دارای مورفولوژی صفحه مانند با ضخامت nm 40-45 است. برای بررسی کارائی کاتالیستی و سونوکاتالیستی تنگستوفسفریک اسید/کائولینیت اپوکسایش الکن‌های خطی و حلقوی سیکلواکتن، ایندن، α-پنتن، 1-اکتن و 1-دودکن انتخاب شد. در این پژوهش، نمونه‌های مختلف تنگستوفسفریک اسید/کائولینیت با نسبت (w/w) %15، %20 و 25% تهیه شد. نتایج نشان داد که کاتالیست (w/w) %20 بیشترین کارائی را دارد. درصد محصول اپوکسید در روش کاتالیستی و سونوکاتالیستی به ترتیب برای سیکلواکتن (86 و 75)%، ایندن (71 و 60)%، α-پنتن (59 و 51)%، 1-اکتن (96 و 87)% و 1-دودکن (93 و 83)% بدست آمد. در این تحقیق کارائی فوتوکاتالیستی تنگستوفسفریک اسید/کائولینیت برای رنگزدائی فوتوکاتالیستی رنگ‌های کوپرکسون، نیلوسان سیاه و آلیزارین از محلول‌های‌شان بررسی شد. نتایج فوتوکاتالیستی نشان داد که محلول‌های رنگ‌ کوپرکسون، نیلوسان سیاه و آلیزارین تقریبا 96%، 93% و 87% به ترتیب در زمان‌های 15، 30 و min 30 رنگزدائی می‌شوند. مدل لانگمویر- هینشل وود برای واکنش فوتوکاتالیستی امتحان شد. داده‌های سینتیکی نشان داد که رنگزدائی فوتوکاتالیستی رنگ‌ها به خوبی با مدل سینتیکی شبه مرتبه اول مطابقت دارد. همچنین کارائی کاتالیستی و فوتوکاتالیستی بعد از چهار مرتبه بازیابی و استفاده مجدد تقریبا به میزان 10% کاهش نشان داد.

کلیدواژه‌ها